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Estudian la destrucción del material genético del SARS-COV-2 mediante la herramienta CRISPR

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Se trata de eliminar el genoma RNA del coronavirus SARS –CoV-2 empleando tecnología de edición genética de última generación.

El profesor de la Universidad Pablo de Olavide, Miguel Ángel Moreno Mateos, investigador Ramón y Cajal en el Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD),co-lidera un proyecto de investigación financiado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas cuyo objetivo es destruir el genoma del coronavirus SARS–CoV-2 empleando la herramienta de edición genética de última generación CRISPR–Cas13d.

El SARS-CoV-2 es un virus cuyo genoma está formado por una única cadena de ácido ribonucleico (ARN), una molécula que, al igual que el ácido desoxirribonucleico (ADN), es esencial para la vida de los organismos. Está repleto de instrucciones genéticas para hacer millones de copias de sí mismo y estas instrucciones están codificadas en 30.000 ‘letras’ de ARN que la célula infectada lee y traduce a las distintas proteínas virales que promueven la replicación viral.

“La tecnología CRISPR-Cas es una revolución comparable a la acontecida en los años 70 y 80 con el DNA recombinante y los inicios de la ingeniería genética. Básicamente, ahora podemos ir de manera dirigida a cualquier lugar de un genoma (de ADN o de ARN como es el del SARS-CoV-2) y manipularlo a nuestro antojo”, afirma el profesor Miguel Ángel Moreno, experto en esta tecnología. Esta herramienta tiene muchas variantes y en este proyecto el equipo de investigación emplea la proteína Cas13d, que, como explica el investigador de la UPO, “es capaz de encaminarse de manera precisa y dirigida al ARN viral, lo que es el cerebro del virus de donde salen todas sus instrucciones, y cortarlo, como si fuera unas tijeras, llevándolo a su eliminación y evitando su propagación”.

El investigador de la UPO lidera la primera fase del proyecto, que consiste en la selección de las formulaciones CRISPR-Cas13d más eficientes para el SARS-CoV-2 y otros virus de RNA relacionados con éste, empleando embriones de pez cebra como sistema modelo in vivo. “Somos pioneros en la optimización de la tecnología CRISPR-Cas13 in vivo (https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.01.13.904763v1), y lo que estamos haciendo es preparar las formulaciones más eficientes con unos modelos artificiales, usando determinados RNAs del SARS-CoV-2 y otros virus similares pero de forma independiente, que no generan ningún peligro ni necesitan un laboratorio de alta seguridad. Estas formulaciones se probarán después en modelos reales”, explica Miguel Ángel Moreno.

Tras evaluar su funcionalidad y su no toxicidad, estos reactivos se testarán en el Centro Nacional de Biotecnología. Las formulaciones más eficientes serán entonces probadas en modelos celulares de infección in vitro donde se podrá analizar la capacidad de eliminación por parte de dichas formulaciones de virus similares al SARS-CoV-2 pero menos peligrosos. De este modo, se optimizarán las condiciones de eliminación antiviral con las formulaciones más eficientes previamente probadas. Finalmente, en un laboratorio con la bioseguridad adecuada, se probarán en modelos de infección de SARS-CoV-2 in vitro e in vivo usando todas las optimizaciones anteriores.

“Podríamos tener una terapia muy flexible y podría, por ejemplo, ser adaptada fácilmente a distintas versiones mutantes del SARS-CoV-2 y otros virus de RNA de forma relativamente sencilla, aunque debemos tener cautela porque estamos empezando. Como se suele decir, la paciencia es la madre de la ciencia”, señala Moreno.

Equipo multidisciplinar

El proyecto agrupa a investigadores de perfiles diversos pero complementarios: Miguel Ángel Moreno Mateos (UPO-CABD), biólogo del desarrollo y experto en la optimización de sistemas CRISPR-Cas in vivo; Dolores Rodríguez (CNB-CSIC), viróloga experta en el manejo y caracterización de diferentes tipos de virus; y Almudena Fernández (CIBER-ISCII) y Lluís Montoliu (CNB-CSIC), genetistas, expertos en el uso de las herramientas CRISPR de edición genética para la generación de modelos animales de enfermedades raras.

“Contar con un equipo multidisciplinar para este proyecto ha sido crítico. La ciencia sin una colaboración fluida no va a ningún sitio”, afirma Miguel Ángel Moreno Mateos. Actualmente las colaboraciones y el equipo continúan creciendo y también se han incorporado recientemente Manuel Collado y Pablo del Pino, desde Instituto de Investigaciones Sanitarias de Santiago (IDIS) y la Universidad de Santiago de Compostela, respectivamente.

El estudio está financiado por el CSIC a través de la Plataforma de Salud Global, que engloba más de 200 grupos de investigación de diferentes especialidades, desde biotecnología y nanotecnología hasta demografía e inteligencia artificial, para abordar los retos que plantea la epidemia del coronavirus SARS-CoV-2 con el objetivo de plantear soluciones a corto, medio y sobre todo largo plazo.

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Colombia trabaja para declarar región como «Libre de Fiebre Aftosa sin vacunación»

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Desarrollan vacuna contra el virus de la fiebre aftosa con tecnología innovadora

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El Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria de Argentina (INTA), el National Research Council de Canadá (NRCC) y Bioinnovo –empresa de base tecnológica conformada por el INTA y Vetanco SA– trabajan con la primera vacuna contra el virus de la fiebre aftosa que no utiliza material infectivo en su proceso de manufactura. Se trata de un hito de relevancia mundial.

La fiebre aftosa es la primera barrera en la comercialización internacional de productos agropecuarios. Los brotes de la enfermedad tienen un gran impacto económico y social a nivel global. Se estima que en las regiones endémicas las pérdidas anuales asociadas a esta enfermedad son de entre 8,4 y 27,3 billones de dólares.

Recientemente se reportaron brotes en animales salvajes en Alemania y en bovinos en Israel, que confirman los riesgos e importancia de contar con estrategias preventivas para esta enfermedad. Para prevenirla existen vacunas efectivas que emplean material infectivo en el proceso de producción. Muchos países deciden no tener plantas productivas de la vacuna dentro de sus territorios o prohíben trabajar con cepas diferentes a las de circulación regional, restringiendo la producción al mercado local.

Por esto, Bioinnovo –empresa de base orientada a la salud animal con más de diez años de trayectoria formada entre el INTA y Vetanco S.A.– es decir, “se puede producir en instalaciones convencionales utilizando los mismos equipos y tecnologías que los ya empleados en la fabricación de cualquier vacuna que utilice células de mamíferos en su proceso productivo”, explicó Andrés Wigdorovitz, director de INCUINTA y Bioinnovo.

“Se trata de una solución segura, eficaz y con perspectivas de posicionarse como una alternativa superadora en cuanto a requerimientos de seguridad y versatilidad”, aseguró Wigdorovitz. “Es la primera vacuna contra la fiebre aftosa en células de mamífero en no utilizar material infectivo en ninguna etapa del proceso productivo”, agregó, y destacó que “el proyecto de una vacuna recombinante para el tratamiento de la fiebre aftosa comenzó hace más de diez años en el Instituto de Virología y fue protegida por una patente a fines del año 2022”.

Por su parte, Marianela Dalghi, investigadora en Bioinnovo y responsable actual de liderar el proyecto, indicó: “Su fórmula basada en cápsides vacías recombinantes (o VLPs, del inglés Virus-Like Particles) hace que no sean necesarios procesos exhaustivos de purificación para eliminar proteínas no estructurales del virus y permite fácilmente discriminar animales infectados de vacunados (DIVA)”.

En ese sentido, al no utilizar virus infectivo en ninguna de las etapas de producción, “la fabricación de nuestra vacuna no está sujeta a las limitaciones nacionales e internacionales de manejo de cepas virales”, subrayó Dalghi. Además, destacó que “ofrece gran potencial para diversificar los portfolios vacunales, alcanzar nuevos mercados, expandir los bancos de antígeno, potenciar la capacidad de respuesta ante emergencias sanitarias en el país y agilizar el desarrollo de vacunas contra cepas virales emergentes”.

En los últimos dos años de trabajo, Bioinnovo logró validar la tecnología desarrollada a escala preindustrial, y avanzar en la elaboración de la documentación necesaria para su registro.

Se está trabajando, en esta etapa, en la búsqueda de un socio internacional. “Este trabajo se está realizando en forma articulada con Cancillería de la Nación de forma muy alentadora, para llevar la tecnología a la etapa de lanzamiento comercial dentro de 2 a 4 años, y con un producto que sea innovador, seguro y tan eficaz como las mejores vacunas disponibles actualmente”. subrayó Wigdorovitz

Por su parte, Jorge Winokur, presidente de Bioinnovo y Vetanco, declaró: “Desde Bioinnovo y su socio comercial Vetanco seguimos invirtiendo en plataformas de vacunas bioseguras para abastecer al mundo en el control de brotes de variantes exóticas”.

Esta política de manipulación segura de materiales va acompañada de los productos de la plataforma Biotech para inmunidad de las mucosas y la línea Vedevax de vacunas dirigidas. Y añadió: “Estamos orgullosos de contar con un equipo comprometido de investigadores, innovadores y técnicos”.

Nueva tecnología

La metodología actual que se empleó para producir nuestra vacuna recombinante se basa en el crecimiento en un biorreactor de las células de mamífero CHOBRI TM que contienen la información para producir de manera inducible VLPs del virus de la fiebre aftosa.

La estrategia de optimización de la producción inducible de VLPs que se desarrolló ha sido patentada por el INTA en conjunto con el NRCC.

Los biorreactores que se utilizan son los mismos que se usan en la producción de vacunas antiaftosa para replicar a las partículas virales infectivas en células de mamífero BHK-21. Luego de que las células alcanzan una masa crítica de crecimiento, se induce la expresión de las VLPs utilizando cumato, un compuesto químico que no es tóxico y es ampliamente accesible.

Después del período de inducción, se colectan las células y se lisan, y posteriormente se somete al lisado celular a procesos de purificación. Finalmente, se adicionan adyuvantes y excipientes de modo de obtener la formulación final, a la cual se le realizan los más estrictos controles de calidad.

Premio a la solución innovadora

Entre más de 1.500 postulantes, el proyecto desarrollado en conjunto por el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRCC) y el INTA, actualmente liderado y financiado por Bioinnovo, ganó la 15° edición (2024) del Concurso de Soluciones Innovadoras Banco Nación, organizado por la Fundación Empretec.

Este premio destacó la vacuna innovadora para prevenir la fiebre aftosa que utiliza cápsides vacías y genes recombinantes sintéticos, eliminando la necesidad de material infeccioso.

Este premio no sólo reconoció un avance científico-tecnológico sino también el esfuerzo de trabajo en equipo y compromiso para crear soluciones con impacto positivo a nivel mundial.

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